一种试件在恒温侵蚀环境下的轴向拉伸试验装置的制作方法

本实用新型涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种试件在恒温侵蚀环境下的轴向拉伸试验装置。

背景技术：

实际混凝土结构往往由于承受荷载与环境因素(温度)的作用而产生损伤，导致混凝土内部的微观结构发生变化，进而影响混凝土的耐久性能和力学性能。自然环境下的温度具有明显的时变性，而混凝土中的温度总是随着环境温度的变化而变化。在变温环境下，混凝土结构不但承受荷载作用，还会受到温度应力的影响，当应力场和温度场共同作用产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝，裂缝的出现会影响混凝土结构的力学性能和耐久性能。同时，也降低了混凝土对钢筋的保护作用，加速了混凝土中钢筋的锈蚀速率，缩短了混凝土结构的服役寿命。因此，亟需一种能够在多种不同恒温侵蚀环境和多种不同轴向载荷下对试件完成轴向拉伸试验的装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种试件在恒温侵蚀环境下的轴向拉伸试验装置，能够在多种不同恒温侵蚀环境和多种不同轴向载荷下对试件完成轴向拉伸试验。

为实现上述技术效果，本实用新型的试件在恒温侵蚀环境下的轴向拉伸试验装置的技术方案如下：

一种试件在恒温侵蚀环境下的轴向拉伸试验装置，包括：恒温机构，所述恒温机构形成有恒温腔，所述恒温腔的温度能够设置为预设值；侵蚀机构，所述侵蚀机构设在所述恒温腔中，所述侵蚀机构形成有侵蚀槽，所述侵蚀槽中设有侵蚀液；安装机构，所述安装机构用于固定安装试件，所述安装机构设在所述侵蚀槽中，所述侵蚀液的液面高于所述试件的顶壁；应力加载机构，所述应力加载机构设在所述安装机构上，所述试件的两端分别与所述安装机构和所述应力加载机构连接，所述应力加载机构能够对所述试件施加预设轴向拉伸载荷；应力检测机构，所述应力检测机构设在所述试件上，所述应力检测机构能够检测所述试件的不同位置上的应力。

进一步地，所述应力检测机构包括多组应力检测组件，多组所述应力检测组件沿所述试件的长度方向间隔设置，每组所述应力检测组件包括多个应力检测件，所述试件的相对设置的两个侧壁上分别设有一个所述应力检测件。

进一步地，所述安装机构包括：支撑件，所述试件的一端与所述支撑件连接；安装件，所述安装件位于所述支撑件的上方；连接件，所述连接件穿设在所述支撑件和所述安装件上，所述连接件与所述支撑件连接；锁紧件，所述锁紧件与所述连接件螺纹连接，所述锁紧件能够在预设高度上将所述安装件锁紧。

进一步地，所述应力加载机构包括：加载件，所述加载件穿设在所述安装件中，所述加载件的一端与所述试件连接；驱动件，所述驱动件套设在所述加载件上且与所述加载件螺纹连接，所述驱动件能够抵接在所述安装件的顶壁上。

进一步地，所述加载件包括加载部和连接部，所述连接部穿设在所述安装件中且与所述安装件螺纹连接，所述连接部的两端分别与所述加载部和所述试件连接，所述加载部和所述连接部为一体成型件。

进一步地，所述驱动件包括螺母。

进一步地，所述锁紧件包括两个螺母，两个所述螺母分别抵接在所述安装件的顶壁和所述安装件的底壁上。

进一步地，所述安装机构和所述应力加载机构通过粘钢胶与所述试件连接。

进一步地，所述试件在恒温侵蚀环境下的轴向拉伸试验装置还包括两个夹持件，所述安装机构和所述应力加载机构上均设有所述夹持件，所述安装机构和所述应力加载机构通过所述夹持件与所述试件连接。

本实用新型的有益效果为：恒温机构能够为水泥基试验提供预设值温度的恒温环境，侵蚀机构能够提供具有不同种类、不同浓度的酸、碱、盐等侵蚀环境，从而能使试件在不同的预设温度和不同的侵蚀环境下进行轴向拉伸试验，以模拟水泥基材料在真实使用环境下承受不同载荷时的耐久性等相关数据。安装机构能够固定安装试件，使应力加载机构对试件施加预设轴向拉伸载荷时，试件在安装机构的固定作用下不会与安装机构出现相对位移，从而使应力加载机构能够准确可靠地对试件施加预设应力拉伸载荷。应力检测机构能够检测试件的不同位置上的应力，既能确保试件所受到的拉伸应力与应力加载机构对试件施加的预设轴向拉伸应力一致，也能够通过对比试件的不同位置上的应力确保试件所受的拉伸应力为轴向拉伸应力，从而提高试验的准确性和试验结果的可靠性。根据本实用新型的试件在恒温侵蚀环境下的轴向拉伸试验装置，由于能提供不同的恒温环境、不同的侵蚀环境以及不同的轴向拉伸载荷，从而便于操作人员在多种不同条件下完成试件的轴向拉伸试验，有利于操作人员分析在不同轴向拉伸载荷及环境因素共同作用下的试件的耐久性等相关性能参数。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的试件在恒温侵蚀环境下的轴向拉伸试验装置的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的安装机构、应力加载机构、应力检测件和试件的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的连接件的结构示意图；

图4是本实用新型具体实施方式提供的加载件的结构示意图。

附图标记

1、恒温机构；11、恒温腔；12、恒温液；

2、侵蚀机构；21、侵蚀槽；22、侵蚀液；

3、安装机构；31、支撑件；32、安装件；33、连接件；331、第一螺纹段；332、第一平滑段；333、限位部；34、锁紧件；

4、应力加载机构；41、加载件；411、连接部；4111、第二螺纹段；4112、第二平滑段；412、加载部；42、驱动件；

5、应力检测件；

100、试件。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面参考图1-图4描述本实用新型实施例的试件在恒温侵蚀环境下的轴向拉伸试验装置的具体结构。

如图1-图4所示，图1公开了一种试件在恒温侵蚀环境下的轴向拉伸试验装置，其包括恒温机构1、侵蚀机构2、安装机构3、应力加载机构4和应力检测机构。恒温机构1形成有恒温腔11，恒温腔11的温度能够设置为预设值。侵蚀机构2设在恒温腔11中，侵蚀机构2形成有侵蚀槽21，侵蚀槽21中设有侵蚀液22。安装机构3用于固定安装试件100，安装机构3设在侵蚀槽21中，侵蚀液22的液面高于试件100的顶壁。应力加载机构4设在安装机构3上，试件100的两端分别与安装机构3和应力加载机构4连接，应力加载机构4能够对试件100施加预设轴向拉伸载荷。应力检测机构设在试件100上，应力检测机构能够检测试件100的不同位置上的应力。

可以理解的是，恒温机构1能够为水泥基试验提供预设值温度的恒温环境，侵蚀机构2能够提供具有不同种类、不同浓度的酸、碱、盐等侵蚀环境，从而能使试件100在不同的预设温度和不同的侵蚀环境下进行轴向拉伸试验，以模拟水泥基材料在真实使用环境下承受不同载荷时的耐久性等相关数据。安装机构3能够固定安装试件100，使应力加载机构4对试件100施加预设轴向拉伸载荷时，试件100在安装机构3的固定作用下不会与安装机构3出现相对位移，从而使应力加载机构4能够准确可靠地对试件100施加预设应力拉伸载荷。应力检测机构能够检测试件100的不同位置上的应力，既能确保试件100所受到的拉伸应力与应力加载机构4对试件100施加的预设轴向拉伸应力一致，也能够通过对比试件100的不同位置上的应力确保试件100所受的拉伸应力为轴向拉伸应力，从而提高试验的准确性和试验结果的可靠性。

根据本实施例的试件在恒温侵蚀环境下的轴向拉伸试验装置，由于能提供不同的恒温环境、不同的侵蚀环境以及不同的轴向拉伸载荷，从而便于操作人员在多种不同条件下完成试件100的轴向拉伸试验，有利于操作人员分析在不同轴向拉伸载荷及环境因素共同作用下的试件100的耐久性等相关性能参数。

可选地，本实施例的试件100能够设置为水泥基试件，有利于操作人员分析混凝土结构在拉伸载荷以及环境因素作用下的耐久性能。当然，在本实用新型的其他实施例中，试件100并不限于水泥基试件，也可以是其他材料，试件100的材质可以根据实际需求进行确定，在此并不进行具体限定。

可选地，侵蚀液22的液面高处试件100的顶壁3mm-5mm，以确保试件100能够在试验过程中完全处于预设侵蚀环境中。

示例性地，酸环境可以设置为hcl、h2so4、hno3等溶液，碱环境可以设置为naoh、koh等溶液，盐溶液可以设置为nacl、mgcl2、na2so4、mgso4等溶液。当然，在实际试验过程中，侵蚀环境能够根据实际需求进行确定，在此并不进行具体限定。

可选地，恒温腔11中设有恒温液12以提供恒温环境，恒温液12可以设置为水，当然，在本实用新型的其他实施例中也能够在恒温机构1上设置加热管以提供恒温环境，在此并不进行具体限定。

可选地，侵蚀机构2能够设置为塑料容器，塑料容器具有较好的耐候性，便于为试件100提供恒温侵蚀环境。

在一些实施例中，如图2所示，应力检测机构包括多组应力检测组件，多组应力检测组件沿试件100的长度方向间隔设置，每组应力检测组件包括多个应力检测件5，试件100的相对设置的两个侧壁上分别设有一个应力检测件5。

可以理解的是，多组应力检测组件沿试件100的长度方向设置有利于操作人员确定试件100不同部位的在预设拉伸载荷下所受到的轴向拉伸应力，操作人员能够通过对比试件100的相对设置的两个侧壁上的应力检测件5的检测数据以确定试件100所受到的拉伸载荷是否为轴向拉伸载荷，当试件100的相对设置的两个侧壁上的应力检测件5的检测数据的差值在预设范围内时即可认为试件100受到的拉伸载荷为轴向拉伸载荷，从而提高了试验装置的适应性和试验准确性。

示例性地，在本实施例中，试件100能够设置为棱柱件，棱柱件具有多个侧壁。当然，在本实用新型的其他实施例中，试件100也能够设置为其他形状，只要检测试件100的对称的两个侧壁上的拉伸应力即可确定试件100所受载荷是否为轴向拉伸载荷，在此并不对试件100的具体形状进行限定。

可选地，应力检测件5为应变片，应变片的具体型号为电学领域的常规手段，能够根据实际需求确定，在此无需赘述。进一步地，应力检测件5还包括防腐蚀结构，如环氧树脂，应变片能够密封在环氧树脂中再安装在试件100上，从而避免应变片直接与侵蚀液22接触，确保了应变片的正常使用。

在一些实施例中，如图2所示，安装机构3包括支撑件31、安装件32、连接件33和锁紧件34。试件100的一端与支撑件31连接。安装件32位于支撑件31的上方。连接件33穿设在支撑件31和安装件32上，连接件33与支撑件31连接。锁紧件34与连接件33螺纹连接，锁紧件34能够在预设高度上将安装件32锁紧。

可以理解的是，当安装件32位于预设高度时，锁紧件34能够在预设高度上将安装件32锁紧在连接件33上，从而使试件100能够在应力加载机构4的作用下固定在安装机构3上，以便于应力加载机构4对试件100施加轴向拉伸载荷时试件100不会与固定机构出现相对位移，确保了应力加载机构4对试件100施加的轴向拉伸载荷的可靠性。

可选地，连接件33为两个，两个连接件33间隔设置，试件100设在两个连接件33之间，能够更好的将试件100固定在支撑件31上。

可选地，连接件33包括依次连接的第一螺纹段331、第一平滑段332和限位部333，限位部333抵接在支撑件31的底壁上，第一平滑段332穿设在支撑件31中，第一螺纹段331穿设在安装件32上，锁紧件34通过螺纹连接将安装件32锁紧在第一螺纹段331上。当然，在本实用新型的其他实施例中，连接件33也能够通过一体成型等连接方式与支撑件31连接，在此并不进行具体限定。

示例性地，支撑件31和安装件32能够设置为不锈钢钢板、连接件33能够设置为不锈钢螺杆，具有较好的耐候性和强度，当然，在本实用新型的其他实施例中，支撑件31、安装件32和连接件33可以是其他不易拉伸的耐侵蚀材质件，在此并不进行具体限定。

在一些实施例中，如图2所示，应力加载机构4包括加载件41和驱动件42。加载件41穿设在安装件32中，加载件41的一端与试件100连接。驱动件42套设在加载件41上且与加载件41螺纹连接，驱动件42能够抵接在安装件32的顶壁上。

可以理解的是，当锁紧件34将安装件32锁紧在连接件33上时，安装件32不会与试件100出现相对位移，驱动件42抵接在安装件32的顶壁上后，由于驱动件42与加载件41螺纹连接，当操作人员使用扭力扳手等工具驱动驱动件42朝向接近安装件32的方向转动时，驱动件42在安装件32的限制下无法位移，使得与驱动件42螺纹连接的加载件41将沿远离安装件32的方向出现细微运动，并对与加载件41连接的试件100施加沿远离安装件32的方向的拉伸载荷，当加载件41远离安装件32的方向与试件100的轴向一致时，加载件41即在驱动件42的作用下对试件100施加了轴向拉伸载荷，从而能够使试件100在持续受到轴向拉伸载荷作用的情况下在恒温环境和侵蚀环境下进行预设时间的轴向拉伸试验。

根据本实施例的应力加载机构4，能够简单快捷的对试件100施加轴向拉伸载荷，且由于无需精密仪器支持，应力加载机构4能够在固定完毕后放入侵蚀槽21中，便于试件100在预设时间内和侵蚀环境中进行轴向拉伸试验，既能够降低试验装置的成本，也能够提高恒温侵蚀环境下的拉伸试验的可靠性、便捷性和多样性。

可选地，安装机构3和应力加载机构4均能设置为多个，以便操作人员同时对多个相同的试件100进行轴向拉伸试验，并根据多个相同的试件100的试验结果确定相关数据，从而确保了试验的准确度。

在一些实施例中，如图4所示，加载件41包括加载部412和连接部411，连接部411穿设在安装件32中且与安装件32螺纹连接，连接部411的两端分别与加载部412和试件100连接，加载部412和连接部411为一体成型件。

可以理解的是，通过加载部412和连接部411的设置即可实现加载件41在驱动件42的驱动下对试件100施加轴向拉伸载荷。一体成型件既便于加工，也能够避免连接部411向加载部412传递拉伸载荷时的载荷损耗，进而提高了拉伸试验的准确性和可靠性。

可选地，加载部412的截面面积大于试件100的截面面积，从而能够确保加载部412对试件100施加轴向拉伸载荷。

可选地，连接部411包括第二螺纹段4111和第二平滑段4112，加载部412能够设置为不锈钢钢板。

在一些实施例中，驱动件42包括螺母。

可以理解的是，螺母能够便于操作人员在扭力扳手等工具的作用下沿朝向安装件32的方向拧紧，同时也便于与连接部411螺纹连接。

可选地，操作人员还能够使用电机驱动螺母转动，螺母的动力源能够根据实际需求进行确定，在此无需赘述。

可选地，螺母为不锈钢件。

在一些实施例中，锁紧件34包括两个螺母，两个螺母分别抵接在安装件32的顶壁和安装件32的底壁上。

可以理解的是，当两个螺母分别抵接在安装件32的顶壁和底壁上时，即能实现两个螺母互相作用将安装件32锁紧在连接件33上。当然，在本实用新型的其他实施例中，驱动件42也能够设置为其他结构，在此无需赘述。

可选地，螺母能够设置为不锈钢件。

在一些实施例中，安装机构3和应力加载机构4通过粘钢胶与试件100连接。

可以理解的是，粘钢胶具有超强粘接力，还具有优秀的耐侵蚀介质(酸、碱、盐溶液)腐蚀性能，从而便于应力加载机构4对与安装机构3和机构连接的试件100施加轴向拉伸载荷。

在一些实施例中，试件在恒温侵蚀环境下的轴向拉伸试验装置还包括两个夹持件，安装机构3和应力加载机构4上均设有夹持件，安装机构3和应力加载机构4通过夹持件与试件100连接。

可以理解的是，针对部分材质的试件100，试件100通过夹持件与安装机构3和应力加载机构4连接能够更好的起到降低载荷传递损耗，从而提高拉伸试验的可靠性。

示例性地，夹持件能够设置为夹爪。

实施例：

下面参考图1-图4描述本实用新型一个具体实施例的试件在恒温侵蚀环境下的轴向拉伸试验装置。

本实施例的试件在恒温侵蚀环境下的轴向拉伸试验装置包括恒温机构1、侵蚀机构2、安装机构3、应力加载机构4和应力检测机构。恒温机构1形成有恒温腔11，恒温腔11的温度能够设置为预设值。侵蚀机构2设在恒温腔11中，侵蚀机构2形成有侵蚀槽21，侵蚀槽21中设有侵蚀液22。

安装机构3用于固定安装试件100，安装机构3设在侵蚀槽21中，侵蚀液22的液面高于试件100的顶壁。安装机构3包括支撑件31、安装件32、连接件33和锁紧件34。试件100的一端与支撑件31连接。安装件32位于支撑件31的上方。连接件33穿设在支撑件31和安装件32上，连接件33与支撑件31连接。锁紧件34与连接件33螺纹连接，锁紧件34能够在预设高度上将安装件32锁紧。锁紧件34包括两个螺母，两个螺母分别抵接在安装件32的顶壁和安装件32的底壁上。

应力加载机构4设在安装机构3上，试件100的两端分别与安装机构3和应力加载机构4连接，应力加载机构4能够对试件100施加预设轴向拉伸载荷。应力加载机构4包括加载件41和驱动件42。加载件41穿设在安装件32中，加载件41的一端与试件100连接。驱动件42套设在加载件41上且与加载件41螺纹连接，驱动件42能够抵接在安装件32的顶壁上。加载件41包括加载部412和连接部411，连接部411穿设在安装件32中且与安装件32螺纹连接，连接部411的两端分别与加载部412和试件100连接，加载部412和连接部411为一体成型件。驱动件42包括螺母。

应力检测机构设在试件100上，应力检测机构能够检测试件100的不同位置上的应力。应力检测机构包括多组应力检测组件，多组应力检测组件沿试件100的长度方向间隔设置，每组应力检测组件包括多个应力检测件5，试件100的相对设置的两个侧壁上分别设有一个应力检测件5。

安装机构3和应力加载机构4通过粘钢胶与试件100连接。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。